Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   23 ,  No.   1 ,   Ju ly   20 21 pp.   5 8 3 ~ 5 8 9   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v 23 .i 1 . pp 5 8 3 - 5 8 9       583       Journ al h om e page http: // ij eecs.i aesc or e.c om   Sm ar t sy stem fo r moni tori ng  a mm onium   n itrate  sto rage  wareh ouse       Maha Kh alil  I brah im 1 ,  Nadi a Mahm ood  Hussien 2 ,  Saa d Naj im  A ls aad 3   1 Mobile   Com m unic a ti ons a nd   Co m puti ng  Engi n e eri ng  Dep art m en t,   Co ll eg of   En gine er ing, Univers ity   of  Info rm ation  Te chno log y   a nd  Com m unic at ions,  Baghda d ,   Ira q   2,3 Com pute Science   Dep art m ent,   Coll ege   o Sci e nce ,   Mus ta nsiri yah  Univer si t y ,   B aghda d,   Ira q       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved  Ja n 1 6 , 2 021   Re vised  Ma 29 , 2 021   Accepte J un  1 1 , 202 1       Amm onium  n it r at (AN ,   NH 4N O3)  is  one  of  th m at eri a ls  used  in  che m ic a l   industr y   and  in  agr ic u lt ure .   AN   is  not  conside re fire   risk  but  it   is  strong   oxidi zi ng  age nt  t hat   ca le ad  to  fi re  and  expl osion ,   so,  the   amm onium  nit rat e   m ust  be  stored  under   spec ifi c   envi ronm ent al  condi ti ons  to   avoi the  occ urre n ce  of  da nger ous  situatio ns.  In  th is  paper,   sm art   m onit or ing  s y st em   for  Amm onium   nit rate  storage   i deve lope d.   Th s y stem  consists  of  thre e - par ts:  m onit orin che m ic al s y st em  par (MCS ),   ware house  m on it oring  par t   (W MP ),   and  e m erg ency   p art  (EP).   MCS  inc lud es  seve ra har dware   components:  Ar duino  m ic roc on t roll er ,   Ds 18b20  sensor,  MQ   sensors ,   s y st em   for  m obil comm unic at ion  (GS M),  globa posi ti on  s y st em  (GP S),   buzz er ,   and  LCD.   Two  t y p es  of  a la rm are   d esigne d,   th first  on is  for   the   W MP   tha to  r ecei v e   the   a la rm   when  te m per a ture  is  exc e eds  than  spec if ic  thre shold  in  chem ic al   ware house .   The   sec ond  on is  for  EP.   It  rep rese nts  th e   rec e ive p art   to  r ec e ive   the   a la rm   with  the  locati o of  the   p la c th at   ind ic a te s   to  ce r tain  gase l ea kag th at   could  ca use  fir or  expl osion.   Also ,   buz ze is   li steni ng   and  dis play   the   s ensor  state  on  LCD.   Th s y stem  foll ows   the   object - orie nt ed  software   engi ne eri ng  (OO SE)  appr oac using  unifi e m odel ing   la nguag (UM L) .   Ke yw or d s :   Amm on iu m  n it rate   Ardu i no   Ds18 b20 sens or   Functi on al   re quirem ents   GP S   GS M   MQ se ns ors   UML   Use  case  d ia gra m   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  B Y - SA   l ic ense .     Corres pond in Aut h or :   Saad Na j im  A l saad   Dep a rtm ent o f C om pu te Scie nce   Mustansiriy ah   Un i ver sit y   Mustansiriy ah   Road , Bag hda d,   Ir a q   Em a il dr .alsaa dcs@u om us ta ns iriy ah. e du.iq       1.   INTROD U CTION   A m m on iu m   n it rate  NH4NO (AN)   is  an  i ndus tria ll sign ifi cant  it e m   e m pl oyed  fa an w ide,  with  ye arly   wo rld wi de  util iz at ion   of  in  excess  of  20   m illi on   ton s   [1] It' an  ino rg a ni com po und  init ia ll fo und  in   1659 AN   as   raw   m at erial   has  po sit ive  and   ne gative  i m pacts  on   the   env i ronm ent  and   hum an  li ves.   I po sit ive  it   has   bee util iz ed  in  ag ricult ure  and   chem ic al   i ndus trie s .   It  ha wide  a ppli cat ion in  t he  fiel of  nitroge fe rtil iz ers  a nd   has  r eplace ur e in  s om cases   as  well   as  cl ean  e nergy  source  i the  ae r os pa ce  industry  due  to   it natur al   fr ie nd ly   en vir on m ent   [2] Als o,   AN   is  us e as  an  al te rn at ive  of   dy nam it e   util iz e d   for  r ock blasti ng   in  i ndus trie s.  As  ne gativ par t,  A is   powerfu m ater ia and   is  co ns ide red   as  s ource  of  ox y gen   a nd  it app li cat io is  as  an  oxidize in  ex plo si ves  a nd  p r opel la nts   [3] ,   [ 4].  Its   haz ard   e xists   thr ough ou t   the  stora ge,   pr oductio an trans portat io n   wh e quic kly  heated,  str oke,   or   deto nate d,   wh ic h   le ads  to   hu ge   nu m ber   of   cas ualti es  with   di ff e ren ty pes  of   lo os   [ 5] .   T he   us of   AN   le ad  al so   t m any  con se quence li ke  horr i ble  ex plosi on   ca us al it ie an e nv i ron m ental   po ll uti on,  ca us in va rio us   disaste r unti the  pr esent    day   [ 2],  [ 4],  [ 6] .   On of  th es ex plo sio ns   w as  on  A ugust   4,   2020,  t he  e xp l os io witne ssed  in   the  Le ban e se   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 Ju ly   20 21 5 8 3   -   5 8 9   584   capit al Be irut,   wh ic ca us e in  the  death  of  la rg num ber   of   victi m s   and  do ze ns   of  w ounde in  ad diti on   to  the  econom ic   l os ses  that  the  ci ty   su ff ere d,   a nd   it   was  not  the  first  ex plo si on   ca us ed  by  am m on ium   nitrat e,  as  it  w as  pr ece de d by se ver al  e xplosi on s , th e  m os t fam ou s  are:     On   21 st  Se ptem ber   20 01,  A   te rr ible  exp l osi on   of  am m o niu m   nitrat e,  occurre in  T ou l ouse,  in  A Z F   factor y   w hich   is  pr op e rty   of   Gr a nde  Pa r oisse  Com pan y,   Tota lFi naElf   Group,  kill ing  30  pe op le ,   .T he   m ai industrial   chem ic al in  the  facto ry  we r am m on iu m   nitrat e,  am m on i um   nitrat e - bas ed  fer ti li zers  w it ano t her   chem icals an c hlo ri na te com bin at ion s   [ 7 ] .     On  Ju ly   30,  2009  factor m anag e by  El  Dora do  Chem i cal   c om pan bl azed.  No  ex pl os io occ urred  i AN,   howe ver   sp eci al ist on   cal arr anged  f or   the  e xp l os io by  cl earin to  one  m il e,  at  that  po int  in  th is   m ann er  nee de to  em pty  the  m ajo rity   in habi ta nts  of   t he  ci t wh e the   cl oud  of  gas  beg a cl eari ng   ac r oss  the cit y. Mor than 8 0,000 oc cup a nts  wer e  c le ared   al to geth er   [ 8 ] .     On  17  April   2013  a e norm ou s   bu rst  occ ured  i West,  T exas  ,a   sm al t own  i ce ntral   Texas within   a   sh ort   tim afte the  wor tim on   the   disast er  day,  the  fire   so urce  was  in  ro om   al located   for  sto rin seed   cl os e to  the am m on iu m  n it rate (AN sto ra ge  [ 9 ]     On   A ugus 12,  2015   O A ugus 12,  2015,   Tia nj i P or t,   in  the  Tia nj i Bi nh ai   New   Distric (Chi na ),  encou ntere e xplosi on   of  a ppr ox.  800  t on s   of   N H4N O3   T he   m assive  erup ti on ca us e la rg num ber   of  flam es in th e fi el an t he pre se nce  of m us hroo m  sp ray  [ 01 ].     On   Aug us 5,   2020,  the  capit al   of   Leba non,   Be irut  was  sho ked   by  an  ex plo sio that  has  kill ed  at   le ast   1 80   people  a nd   i nju re th ousan ds  (Bressa n,   20 20).   T he  m ai cause  of   t he  exp l os io was   the  la rg e   am ou nt   (appro xim a te ly  2750   T on s of  NH4 NO3  at   the  sit e.  T he   de com po sit ion   of  hu ge  am ount  of  am m on ium   nitrat not  only   too t he  li ve of   hund red of   pe op le   bu has  al so   hea vily   pu m ped   nitri te as  well   as  C O & CO  into  the  env i ronm ent   [11] .   In   this  pap e a   s m art  syst e m   has  de velo pe d.  It  detect and  warns  of  da nger ous  sit uatio ns   that  m ay  le ad  to  heati ng  of   am m on ium   nitrat an e xpos i ng  it   to  ig niti on .   The   ai m   of   the  syst e m   is  to  reduce   hu m an   and   ec onom ic   losses  by  m on it or in an sen sing   ris ks   be f ore  they   occur.   The  de velo pe syst e m   is  based   on  Ardu i no  a nd   GS (g l ob al   syst e m   fo m ob il com m un ic at ion ) Ardu i no  ca be  def i ne as  a open   sourc e   m ic ro co ntro ll e platf or m   fo unde on   sim ple  input/ outp ut  I/O boa rd  in  wh ic h   the  processi ng   is  e xecu te by  dev el op m ent  env i ronm e nt  [1 2 ] .   GS i m od ule  w hi ch  us e to  tra ns m it  data,  vo i ce,  and   SM ( sh ort  m essage  serv i ce)  [1 3 ] W can  de fine  GPS   as  on of  the   be nef ic ia te chnolo gy  that  is  on of   the   m os eff ect ive  ge neral - pur pose n a vi gation  t oo l e ve est ablish ed a nd im pr ov e t o date. T he GP S r ecei ve is a  dev ic e   that  us ing   to  get  the  locat ion   inf or m at ion   and   it ’s  al ways  at ta ched   with  an  anten na   [1 4 ] .T he  syst e m   is  dev el op e bas ed  on  an   ob j ec or ie nted  pro gram m ing   ( OOP)  a ppr oach  ra ther  t han  proc edural  a ppro ac h.   In  a   nu ts hell,  obj ec OO deals  w it h   the   pr im ar y   m ai n   par ts   or   bu il di ng   blo c ks  of   the  pro ble m ,   wh il fo cu s ing   on   require ste ps  t o pro du ce  the  desire d ou tc ome s is a P r ocedu ral pro gram m i ng  [ 15] .       2.   RELATE D  W ORK     The  de sig an im ple m entat i on   of   Ard uino  base syst e m has  bee a pp li ed  in  se ver al   a pp li cat io ns .   bri ef  li te ratur rev ie is  giv en  her ea fter:   hom fire  alar m   s yst e m   based   A rduin a nd   GS Mo dule   ha s   been   desi gn e by  Ma hza et   al The   ha rdwar re qu i r e m ents  us e in  the  syst em   are  ( Ard uino   Uno   m ic ro co ntro ll e r,   LM 35  te m per at ur e   se nsor,  LCD,  GS M ).   Wh e the  te m per at ur e   is  rea ched  to   40°C   o r   m or e,   the  syst em   se nd s   sho rt  al arm   m essage  to  the  ho m owne m ob il via  G SM  ne twork al so   a n   al ert   no ti ficat io on   LCD  will   dis pl ay   [16] Kh ai ng   et   al .   [ 17]   de velo ped   an  a ut om a ti tem per at ur c on t ro s yst e m   for  co ntr olli ng  of   te m per at ure  in  the  sm art  ho m and   m od ern   gadgets.  T he  ha rdwa re  re qu i rem ents  need ed  i the  syst e m   are  (Arduin Uno  m ic ro co ntro ll e r,   LM 35  te m per at ur sens or,  LCD) Tem per at ur is  dis p la ye on   LCD  disp la y   t c on t ro l   t he  t e m per at ure  in   the   r oom .   The   detect io of   gas  le a kag e   ha bee pr e sent ed  by  Ghos h,   P.  a nd  P.K.  D ha by   desig ning  s yst e m   that  has  the  abili ty   to  disco ver   ga l eakag e   in  a dd i ti on   t disco ver ex plosi on and  fire t oo. T he  f la m e sensor disc ov e r ed  the  f ire  a nd  m akes h i gh out pu t.   Ardu i no  switc hed   on   the  buz zer  and   s olen oi valve  after  getti ng   the  hi gh  outp ut.  The  LCD  showe the  fire  al ert  m essage  an the  GS se nt  m essage  to  the  owne .T he   virtu al   te rm in al   sh owed  th e   SMS   sen ding  by  GSM   [18] T he  le vel  of   hu m idity  m on it or in was  desc ribe by  Su sa  et   al .   by  pro po si ng   a   syst e m   for   a uto m at ic   ro om   hu m idifie an de hu m i difier  to   ens ure  t he  c om fo rtably   of  the  us e r,   by   us in Ard uino   U no   m ic ro co ntro ll e r,   hum idit y   sensor,   Re ly ,   an LCD,  w hen   t he  sens or  reac hes  to  certai value  of   hum i dity the  hu m idifie is  a ct ivati ng   auto m at ic ally.  LC us e to  displ ay   the  value  of   sens or   [ 19] Anothe wirele ss  ho m e   safety   syst e m   pr ese nted  by  Muh e de n,   K .,  E.  Er dem and   S.  Va nçin.   T he design e sim ple  har dw a re   ci rcu it   and  use noti f ic at ion   as  a   te chn i qu e   of  noti fyi ng   us e rs  li nk e t syst e m The   sens ors  pro vid e   the  Ardui no   dev ic w ith   r ecei ved   fire,  t e m per at ure,  ga s,  an hum idit sign al s.  T he  A rdui no   i de ntifie the  co ll ect ed  inf or m at ion   with  con t ro le vel ov e rtake  predefi ned   th res ho l an com m un ic at with  W i F i   netw ork  for  the   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Smart syste f or   monitori ng  amm on i um n it r ate stor age w are hous e   ( Ma ha Kh alil  I bra him )   585   no ti ficat io al arm   m essage   sen ding  to   the   m ob il us ers   to  pre - scree t he  ca pa bili ty   of  fire  e ve nt   [ 20 ] .   Var m a,  Pr ab ha kar,  an Jay av el   pr op os e syst e m   that  us es  an  MQ - s ens or   f or  gase detect ing a nd  the   abili ty   to  diag no s e   the  le a ka ges  of   hurtf ul  gases  a nd  al er ti ng   th rou gh  he ard   al a rm with  the  hel of  Io T al arm ing   the  r el evan t   aut hority   abo ut  the  sit uation  be f or any  acci den ha pp e ns   th rou gh  m essage  util iz ing  GS m od ule ,   ind i vidual  cal and  sen ding  e - m ail  con ta in the  detai ls  of  the  a rea  t hro ughout  a Ard ui no   Ether net  S hield  [21] Othe r   e ffor ts  ha ve   bee m ade  by  Sr i vastava that   e xam ines  the  e xi ste nce  of  pois onous  gases  in  se rio us   re gion a nd  their  im pacts  on   m iners.   A   wireless  se ns or  netw ork  us e by  rea tim e   m on it or ing   sys tem wh ic co m bin es  m ult s ens or s,  is  im pr ov e d.   T he  surr oundin en vir on m ental   par a m et ers  for  e xam ple  te m per at ur e,  hu m idit y,  and   di ff e ren t ox ic   ga ses  ha been  screene by  t he   syst em An   early  warni ng  is  al so   pro vid e by  the  syst e m   to  help  al m iners  exist  inside  the  m ine  fo sav ing   li ves  pri or  to  any   acci den occ urs.   T he  Zi gb ee   te chnolo gy  is  use by  the   syst e m   fo r   est ablis hing  wireless  s ens or   netw ork .   It  is  a   wireless  netw orki ng   sta ndar IEEE  802.1 5 . 4,   wh ic is  ap pro pr ia te   f or   operati on  in  ha r sh   e nv ir onm ent  [22] .   Desig ning  of  exp l os ive  detect or   de vice  is  su ggest ed  by  Ra h m awan   that  can  diag nose  the  existe nce  of   exp l os ives  t hro ugh  the  com par iso of  the  val ue  of  the  m agnet ic   fiel so   th at   an  ob j ect   wi ll   be  show to  be  a exp l os ive  or   not  to  prese nt  m or inform ation   with  the  J uan ai rpor a r ea  as  an  al te rnat ive  of   c onve ntion a l   exp l os ive   dete ct or   e quipm ent.  A   m agn et o m et er  sen sor  is  us e by  the  de sign  that  has  t he  a bili ty   to  cal culat e   the  m agn it ude  of   the  m agn et ic   fiel in  the  exp l os ives  a nd   i is  able  to  send   analo in pu t as  vo lt age  va lues  to   the  A r du i no  showe with  LCD  m edia  an d   t he  bu zze m akes  sou nd,  s t ha the  c at eg or y   of  e xp l os ives   can  be   diag nosed   [23] haza r dous   gases  detect ion   syst em   was  pr ese nted  by  [ 24 ]   th rou gh   de sign i ng   syst e m   fo r   hazar dous  gas es  detect io n.  F inall y,   an  am m on ia   (NH3)  sens or  is  dev e lo pe with  A r du i no  us in t he   PANi  so luti on.   T he  s ens or   is  operat ed  with  r oom   t e m per at ure  an giv e respon s le ss  than  100  an can  detect   the  har m fu ga [25].  The  propose syst em   is  co m po se of   LC Mo nitor,  GS M,  Ard uino,  th ree  dif fer e nt   sens or a nd  thr ee   diff e re nt  co lor  la m ps .   The   Ardu i no   a ct as  co ntro ll er  t ind ic at the  le vel  of  gas  by  one  of   the  colo lam ps   disp la ye on   LCD  m on it or .   The  no ti ficat ion   is  represe nt ed  as  GS m essage  sent  by   GS m od ule.  The  s yst e m   has  the  abili ty   to  detect   LPG   with  50  inc h es  a nd   de te ct   bo th  Hy dro gen   a nd  m et han e   gases wit h 3 i nch e distance       3.   REQUIRE M ENTS    The  functi ons  or   t he  se rv ic es  of   t he  propose syst em   are  pr esente as  high - le vel  abstr ac sta tem ents  thr ough the  foll ow in cl assi ficat ion .     3.1.    F unct i onal  r equire me n ts     a)   The hig her o t e m per at ure  of   war e hous e  is a uto m at ic ally detec te d.   b)   The  le a kag e  of  g ases  is a uto m at ic al ly  d et ect e d.     c)   The fire i n war ehouse  au t om a ti cal ly  d et ect ed.   d)   The  l ocati on of  w a reho us e a uto m atical ly  d et e rm ined.   e)   Pr ovi de  facil it ie s for ra pid  ala rm  an im m ediat e respo ns e.     The  syst em   sh ou l sen an  al arm   m essage  SMS   to  war e hous m on it or in par ( W M P)   a nd   em erg ency   par (EP)     The  syst em  sh ou l se nd the  locati on of  warehouse  which   expose t o pro blem .       The  syst em  sh ou l d raise  an al arm  to  al ert ab ou t a ny  unwa nt ed  sta te .   f)   Disp la y t he  stat e o f  the se nsor s on  LC a nd  update e ver 5 sec ond aut om a ti cal ly .     3.2.    Nonfunc tional  r eq uire ment   Thr ee   ty pes  of  no nfu nctiona requirem ents  are  c on si der e d:  q ualit y,  pla tfor m   and  m e thodo l og y   requirem ent :   a)   Qu al it y R eq uir e m ents     Re sp onse  ti m e :   is  basic  pr inciple s   of   qual it req uirem ents.   The  syst em   sh ould  be  desi gned  in  ra pi respo ns e ti m e t a ny sit uatio n.       Re li abili t y:   The  syst e m  sh oul d be  giv sam e  r es ults co ntin uous ly  i the  sa m e conditi on.     Av ai la bili ty : The syste m  sh ou ld   be  ab le  t o be   us e i al l t he t i m e.     Allowa nces  f or  m a intai nab il it and   enh a nce m ent:  -   The  syst e m   has  the  flexibili ty   to  add   ha rdwar or  so ft war e  for i m pr ov em ent.   b)   Plat fo rm  Requ i rem ents    This ty pe o re qu i rem ent includ e s the  envir onm ent an te c hnol og of  the  s yst e m :     Com pu ti ng   pl at fo rm the  s yst e m   wo r ks  on  windows   10  op e rati ng   syst e m   64  bit  with   4GB  RAM/ 1.80G H   process or,  Ardu i no  U no  m i cro c ontrolle r   R3  M Q5  se ns or,   MQ se ns or,   Ds 18b2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 Ju ly   20 21 5 8 3   -   5 8 9   586   sens or GS M, GP neo   6m LCD,  Brea boar d,   Re sist an ce,  Ju m per   wir es,  Buzze r PC powe sup pl y   and Cable .       Tech no l og use d:   The  syst e m   us es  Ard uino  la ngua ge  al so   in  ad diti on  to  m any  anot her   to ols  an li br aries  i nclud e G SM,  Liqu i dCrysta l,   TinyGP S++,   Softwa reSe rial SPI,  One W ire - m ast er ,   Dall asTem per at ur e li braries , (Sta rU ML   ap pl ic at ion ) .   c)   Me thodo l og Re qu irem ents   The  syst em   design a nd   im plem entat ion accor ding  to  a obj e ct   or ie nt ed  m e tho dolo gy  us in unifi ed   m od el ing  lan guage   ( UML) .       4.   US CASE  M ODELIN   U M L   u s e   c a s e   d i a g r a m   i s   a   v i s u a l   t o o l   w h i c h   g i v e s   a   s i m p l e   w a y   f o r   u n d e r s t a n d i n g   a m o n g   d e v e l o p e r s   s y s t e m ' s ,   e n d   u s e r s   a n d   d o m a i n   e x p e r t s .   T h e   u s e   c a s e   d i a g r a m   c o n s i s t s   o f   u s e   c a s e / c a s e s   a n d   a c t o r s / a c t o r s .   E a c h   a c t o r   i m p l e m e n t s   o n e   o r   m o r e   u s e   c a s e s .   F i g u r e   1   d e p i c t s   t h e   g e n e r a l   s y s t e m   u s e   c a s e   m o d e l .   I t   c o n s i s t s   o f   t h r e e   a c t o r s   a n d   s i x   b a s i c   u s e   c a s e s   w i t h   ( a s s o c i a t i o n ,   g e n e r a l i z a t i o n ,   a n d   i n c l u s i o n )   r e l a t i o n s .           Figure  1 .   Use  c ase dia gr am  o f t he  syst em       5.   CLASS  DI AGRA   The   syst em   is  m od el ed   by  cl ass  diag ram   wh ic is  sta ti structu re  diagra m It  includes   al at tribu te s   and   op e rati ons   that  are  need e to  inv est i gate  the  syst e m Figure  il lustrate the  cl asses  and   their  re la ti on s   (associ at ion  a nd  gen e rali zat ion ) .           Figure  2 .   C la ss d ia gram  o t he   syst e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Smart syste f or   monitori ng  amm on i um n it r ate stor age w are hous e   ( Ma ha Kh alil  I bra him )   587   6.   PR O P OSE D SYSTE M   The  syst em   con sist of   t hr ee - par ts:   m on it or ing   c hem ic al s yst e m   (MCS)  par t,  war e house   m on it or i ng   par ( WMP ),   and   em erg e nc par (EP).  T he  desi gn   of   MC par is  con t ro ll ed  by  ATm ega3 28  wh ic is   connecte t the  m any  co m po ne nts:  DS2 0B 18   te m per at ure  sens or,  MQ sens or,  MQ sensor,   GP S GS M,  LCD,  an buz zer.  Fig ur r epr ese nts  the  bl ock   dia gr am   of   the  MC S.  It  i nclu des  al senso rs  a nd   GP as  an   input m od ules  m ic ro co ntro ll e as a  pr ocessin g un it   wh il G SM, LCD  a nd  bu zze as  an o utput u nit .     The  te m per at ur sens or  c on ti nu ously   m easur es  t he   tem per at ur e   for  t he  warehouse I th e   tem per at ur e   is  excee ding  t predete rm ine value,  a S MS  al arm   m es sage  will   be  s ent  to  t he  sec ond  pa rt   ( W MP by  the  GS m od ule  t in dicat ba stora ge  f or  che m ic al and   M9   are  use t m on it or  the   le ak age  of  gases  in  t he  w areho us e.  MQ sen sor  is  sen sit ive  for  nat ural   gas,   LP G,   c oal  gas,   m et han e,  Et hano l a nd  ot he r   gases.   M Q9   se ns or  is  se ns it ive  to  Ca rbo Mono xid e,  flam m able  gasses,   and   oth e gase s.  If   a ny  le aka ge  f or   g ases is  d et ect ed,  t he  SM S al ert m essage w i ll  b e se nt to  t he  EP part  by the  G SM m odule.   The  value of   t e m per at ure  a nd  the   noti ficat ion  of  gas  sens or s   are   dis play ed  on  the   LCD Als o,  SM S   al arm  co ntains  the locati on  of  the w a re hous in Go og le  a ppli cat ion  in f or m  o f  lat it ud e a nd  longit ude.   Fig ur dep ic ts t he  ha r dw a re co m pone nts o MC pa rt. Th e m ic ro con t ro ll er is th e h eart o this par t. It  do es c ontr ol o al l t he  com pone nts  work.  Ard uino C la ngua ge  is u se d f or   pr ogram m ing  M CS p a rt .           Figure  3.   Bl oc diag ram  o f M CS           Figure  4 .   Ha rdwar e  co m pone nts  of  MC S  p a r t       7.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION     This  sect io de scribes  t he  r esults  pe rfor m ed  by  the  t hree  par ts  of   th whole  syst em   and   thei r   resp ect ive  e xp erim ents  as  well   as  the  ov eral syst e m   exp er i m ents.  The  syst e m   design e to  reduce  the  r isk  of  a m m on ium   nit rate.  T he  syst e m   in  ge ner al   m on it or the  st or a ge  sta tus   of   am m on iu m   nitrat e.  The re  a r three  sta tus ty pes:       Stat us  1 Ea rly   wa rn i ng  be gins  if  am m on ium   nitrat is p oorl store i the  w are hous e   a nd  the  te m pe rature   exceede the  pe rm issi ble  lim i of   55   °  w hi ch  represe nt  the  thres hold  th at   us ed  m os tl in  fire  detect ing  fire syste m .   In   this case, a al arm  is init ia te d  b y t ri gg e rin t he bu zze r, an d   sen ding SMS   m essage to W MP   par t.       S t a t u s   2 :   C r i t i c a l   a l a r m   s t a r t s   i n   c a s e   o f   l e a k a g e   a   g a s e s   t h a t   c o u l d   l e a d   t o   f i r e   o r   e x p l o s i o n .   I n   t h i s   c a s e ,   a n   S M S   m e s s a g e   w i l l   b e   s e n t   t o   ( E P )   p a r t .   F i g u r e   5 ( a )   a n ( b )   r e p r e s e n t s   s t a t u s   1   a n d   s t a t u s   2   r e s p e c t i v e l y .     Stat us  3 : The  f inal st at us  is w hen  e ver yt hi ng is n or m al . N al arm   is i nit ia t ed.  Fig ure 6 (a) - (c )   il lustrate s th e   three case on the LC D.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 Ju ly   20 21 5 8 3   -   5 8 9   588     (a)     (b)     Figure  5. S ta tu s 1   an sta tu 2 res pecti vely ; ( a)   SMS  alarm   wh e n ba st or a ge occu rr e a nd   (b)  SMS ala r m   wh e n gases  leakage  o cc urre d         (a)     (b)     (c)     Figure  6.   The   f inal st at us ; (a ) S ta tus  1 ,   (b)   S ta tus  2 , a nd   (c )   S ta tus  3       8.   CONCL US I O   Ba sed  on  the   resu lt s,   the  sy stem   can  ef fec ti vely   identify   an m on it or  the  sto rag e   of  am m on iu m   nitrat (AN)   war e hous e I this  pap e sm art  a la r m   m on it or ing   sy stem   fo am mo ni um   nitrat has  bee desig ne an i m ple m ented.   It ’s  real - tim syst e m   that  aimed   to  reduce  t he   victim and   econom ic   losses.  It  giv es  t he  co rrec locat ion   of   a m m on ium   ni trat war e house   with  hi gh   ac cur acy   a nd   i nfor m   on   the  ty pe  of   pro blem   that  occu rs It  dev el o pe base on   ob j ect - ori ente a ppr oach  em plo ye the   int el li gen se ns or s.  T he   syst e m   designed  usi ng  sim ple  m od ule  wi th  low  cost  a nd  ease  of   us e.   It  shou l be  note t hat  am mo ni um  nitrat un dergoes  dec om po sit ion  at   hi gh e te m per at ur es  ( ≥  170˚C).   But  in   this  resea rc h,   the  D S18 b20  s ens or   has  bee us ed  with  detect io capaci ty   ranging   from   - 55 °C   to  125° bec ause  the  syst e m   aims  to  detect   the  pro blem   earli e tha the  ti m e   it   occu r s.   It  is   reco m m on de to  us i ng   a   hu m idit senso to  te st  the  hu m idity   value   of  st or e A at  p a rtic ular  te m per at ur e .   Als o,   a ddin g   ne se nsors   s uc as   MQ   13 Amm on ia   gas  sens or  and  cal ibrate d nit ric oxide   ( N O)   gas  senso r wil l be  helpe d t inc rease syst e m s f unct iona li ty .       ACKN OWLE DGE MENTS   We  are  gr at ef ul  for  the  s upport  receive from   the  dep artm ent  of   Com pu te Scie nc e/ Coll ege  of   Scie nce/M us ta ns iriy ah  Un i ve rsity /B agh da d/ Ir a an dep a r t m ent  of   Mo bile  Com m un ic a ti on a nd   C ompu ti ng   En gin eeri ng /C ollege  of   E ng i neer i ng / Un i ver sit of   I nfor m at ion   Technolo gy  an Com m un icati ons   /B aghdad /I ra q for this   resea rc h.       REFERE NCE   [1]   X.  Bara z a,   A.  Pe y ,   and  J.  Gim énez ,   The   self - sus t ai ning  de compos it ion  of  amm onium  nit rat f ertil iser:   Case  stud y ,   Escombrera val l e y ,   Spain ,   in  Journal   of  Haz ardo us  Mate rials ,   vol.   387,   no.   121674,   2020   doi:   10 . 1016/j.jh az m at . 201 9 . 121 674.   [2]   V.  Babra uskas,   Expl osions  of  amm oniu m   nit rate  fer tilizer  in  sto rag or  tra nsport at ion  ar pre ven ta bl acci den ts ,”   in  Journal   of   Haz ardous   Mate rials ,   vol .   304 ,   pp .   134 - 149,   201 6 ,   doi:   10 . 1016/j.jh az m at . 2015 . 10. 0 40 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Smart syste f or   monitori ng  amm on i um n it r ate stor age w are hous e   ( Ma ha Kh alil  I bra him )   589   [3]   S .   Chat urve di  a nd   P .   N.  Dave ,   Revi ew  on  The rm al   Dec om positi on  of  Amm onium  Nitra te , ”  in   Journal  o f   Ene rget ic   Ma te r ial s vo l.  31 ,   no.   1,   pp .   1 - 26 ,   201 3,   doi :   10 . 1080/ 07370652. 2011. 573523 .   [4]   H. - Q.  Cao,  L.  Ji ang,   Q. - L.   Duan ,   D.  Zh ang,   H . - D.  Chen,   and  J - Sun An  expe rimental  and  th eor etical   stud y   o f   opti m iz ed  sel ec t i on  and  m odel   rec onstruction  for  amm onium   nit ra te   p y ro l y s i s,”   in  Journal  of  Haz a rdous   Mate rials ,   vol.   364 ,   pp .   539 - 547,   2019 ,   doi : 10.1016/ j . jhazm at . 2018 . 10. 048 .   [5]   Z.  Han ,   Th ermal   St abi l ity   Stud ie of  Am m onium  Nitra te ,   Doct ora d isserta t ion,  Chemical  Enginee ring ,   Te xas   M Unive rsi t y ,   US A,  2016.   [6]   Y.  Izato,   K.  Sh iot a ,   and  A.   Miy ak e Condens ed - phase   p y rol ysis  m ec hani sm   of  amm onium  nit rate  base d   on   det a il ed  k ine t ic  m odel , ”  in  J ournal  of  Analytical  and  App li ed  P yroly sis ,   vol .   143 ,   no .   104671 ,   2019,     doi:   10 . 1016/j.j a ap. 2019. 104671 .   [7]   N.  Dec h y ,   T.  Bo urde aux,  N.  A y r aul t ,   M. - A.  Kor dek,   and  J. - C.   L Coze First  les sons   of  the   Tou louse  amm oniu nit rate  disast er,   21st  Septe m ber   2001,   AZF  pla n t,   Franc e , ”  in  Jo urnal  of  Haz ard ous  Mate rials ,   v ol.   111 ,   no .   1 - 3   p p .   131 - 138 ,   20 04,   doi 10 . 1016 /j . jh az m at.2004.02.039 .   [8]   W .   Pitt m an,   Z.   Han,   B.   Hardi ng ,   C.   Rosas,  J.  Jia ng,   A.  Pineda,  a nd  M.  S.  Manna n Le ss ons  to  b le arn ed  from   an  ana l y sis  of  amm onium  nit rat e   disaste rs  in  th la st  100  y e a rs , ”  in  Journal  of  Haz ardous   Mate rials ,   vol .   280 ,     p p.   472 - 477 ,   20 14,   doi 10 . 1016 /j . jh az m at.2014.08.037 .   [9]   T.   R .   Merin ar  a nd  S.  Mile s,   volunt e er  fir fi ghte rs  and  1   off - dut y   caree r   fir e   ca pt ai k il l ed  b y   an  amm onium  nit rate  exp losio at   fe rtilizer   pla n fir e - T exas ,”  sum mar of  NIOSH   fi re  fi ght er  fat al it in ve stiga ti on ,     F2013 - 11,   2014.   [10]   B.   Zha o,   Fact and  le ss ons  rel ated  to  the   expl osi on  ac ci d ent   in  T ia nji Port,   Chin a ,”  Nat  Haz ards,   vol.   84,   no.   1,   pp.   707 - 713 ,   20 16,   doi 10 . 1007 /s11069 - 016 - 2403 - 0 .   [11]   S.  Ur  Rehman et   al.,   Amm onium  nit rat is  risk  for  envi ronm ent ca se  stu d y   of  Bei rut  ( L eba non)  che m i c al   expl osion  and  th eff e ct on  environm ent , ”  in   Ecotoxicology   and  env ironmenta safety vol .   210,   no .   111834 ,   2021 ,   doi:   10 . 1016/j.e c oenv. 2020. 1118 3 4 .   [12]   M.  Banz and  M .   Shiloh,   Gett in start ed  with  Arduino:  the   open   source   el e ct roni cs  prototy ping  p la tform ,”   Ma ke r   Me dia, Inc ,   201 4 .   [13]   S.  Akw u,   U.  I.  B at ure ,   K.  I .   Jahu n,   M.  A.   Baba ,   a nd  A.  Y.  Nasir ,   Autom at ic   pla n Irri ga ti on  Con t rol  S y st em  Us ing   Arduino  and  GS Module , ”  in   I nte rnational   Jou rnal  of  Engi n ee r ing  and  Manufa ct uring vo l.   10 ,   no.   3,   pp .   12 - 26 ,   2020,   doi 10 . 58 15/i je m . 2020 . 03. 02.   [14]   W .   Joanne ,   S.  Ta king ,   N.  Isa ,   and  K.  Chao ,   Indoor  navi ga ti o and  locali sa tion  appl i ca t ion  sy stem,   2016  3rd   Inte rnational   Co nfe renc on   Elec tronic   Design   ( ICED) ,   2016,   pp .   327 - 331,   doi: 1 0. 1109/ICE D.20 16. 7804661 .   [15]   C.   Oliveira ,   T he  importan ce   of  le a rning  computer   progr amming  for  eng ineer s ,”   in  Proceedi ngs - Inte rnationa Confe renc on  Industrial  Engi nee ring  and   Ope rations  Manage ment,   Kuala  Lum pur,  Malay sia ,   20 16   pp.   2311 - 2314 .   [16]   N.  N.  Mahz an,   N.  I.   M.  Enzai ,   N.  M.  Zi n ,   and  K.  S.  S.  K.  M.  Noh,   Design  of   an  Arduino - base hom fire   ala rm   s y stem  with  G SM   m odule ,”   in  Journal  of   Phy sics:  Conf ere nce   S erie s ,   vol.   1019 ,   no.   012079,   2018   doi:   10 . 1088/17 42 - 6596/1019/ 1/ 012079 .   [17]   K.  K.  Khaing,   K.  S.  Raj u,   G.  R.   Sinha,   and  W .   Y .   Sw e,   Autom at ic   Te m per a ture   Control   S y stem  Us ing  Arduino ,”   in  Proce ed ings  of  the   Thir Inte rnational   Conf ere nce   on  Computati onal  Int el l i genc and  Informatic s ,   vol.   109 0,   2020 ,   doi 10 . 10 07/978 - 981 - 15 - 1 480 - 7_18 .   [18]   P.  Ghos h   and  P.   K.  Dhar,   G SM  Based  Low - cost  Gas  Le aka ge ,   Expl osion  and  Fire  Aler S y st em  with  Advanc ed  Secur ity ,   2019  Inte rnational   Co nfe renc on  El e c tric al ,   Computer  and  Comm unic ati on  Engi n ee rin ( ECCE ) ,   2019,   pp.   1 - 5 ,   doi 10 . 1109/E CACE. 20 19. 8679411.   [19]   J.  A.  B.   Sus a,   M.  A.  F.  Ma lbo g,   J.  N.   Mindor o,   C.   D .   Casua t,  and  A.  S.   Alon Autom at ic   Ro om   Hum idi fie a nd   Dehum idi fie C ontrol ler  using  Arduino  Uno ,   i Inte rnat ional   Journal  of   Adv a nce Tr e nds  in   Computer  Scien c e   and  Engi n ee ring ,   vol .   9 ,   no .   2 ,   pp .   2208 - 2212 20 20 ,   doi 10 . 3053 4/i jatcse /2020/ 1 98922020 .   [20]   K.  Muhede n,   E.   Erde m ,   and  S.  Vanç in ,   Design  and  implementa tion  of  the   m obil fire   al arm  s y ste m   using   wire le ss  sensor  net works ,   2016  IE EE   17th  Inte rnation al  Symposium  on  Computati on al  Inte l li g enc and  Informatic s   ( CINT I ) ,   2016,   p p.   000243 - 0002 46,   doi 10 . 1109 /CINTI. 2016. 78 46411 .   [21]   A.  Varm a,   Prab haka S .,   and  K.   Ja y avel,  Gas  Le ak age   D et e ct i on  and  Sm art   A le rti ng   and   pre d i ct ion  using   IoT , ”  2017  2nd  Inte rnational   Confe renc on  Computing  and  Comm unic ati ons  Technol ogie s   ( ICCC T ) ,   20 17 ,     pp.   327 - 333 ,   doi 10. 1109 /ICCC T2. 2017. 797230 4 .   [22]   S.  K.  Srivasta va ,   Rea ti m m onit oring  s y s te m   for  m ine   safe t y   usi ng  wire le ss   sensor ne twork  (m ult i - gas  detec tor) ,”   Master   Th esis,   Depa rtment  o f M ini ng  Eng ine er ing,   Na ti on al   Ins ti tute  Of  Techno log y ,   Rourk ela ,   I ndia ,   2015.   [23]   Atm ia sari  and  G.  F.  Rahmawa n,   E xplosive   d et e ct or  design  t know  the   exis te nce   of  expl o sive  m at erials  b y   compari ng  the   large  val u of  m edne m agne u sin ard uino  in  Jua nda  ai rpor area,”  in  Journal  of A ppli ed  E lectric a l ,   Sci en ce,  &   Technol ogy ,   vol .   2 ,   n o.   1 ,   p p .   21 - 24 ,   2020,   doi 10 . 36 456/be st.vo l2. no 1. 2582 .   [24]   M.  Jualay b a,  K.   Regi o ,   H.   Quio zon ,   and  A.   Des tre z a Haz ard o us  Gas  Detect io and  Not ifi c ati on  S y stem,   201 8   IEE 10th  Int er nati onal  Confe r enc on  Hum anoid,   Nanotechno logy ,   Informatio Technol ogy, C omm unic ati on  a nd  Control,   Env iro nment  and  Mana geme nt  ( HNICEM) ,   2018,   pp .   1 - 4,   doi 10 . 1109/ HN ICEM. 2018. 8666358 .   [25]   S.  M.  Alure ,   R.   V.  Tonpe ,   A.  D.   Jadha v,   S.   T.   Sam bar e ,   and  J.  D.  Pagar e,   Drai nage   Toxic  Gas  Dete c ti on  S y stem   Us ing  IoT ,   in   I CT   Syste ms   and  Sustainabi lity ,   p p.   161 - 167 ,   202 0,   doi 10 . 1007/ 978 - 981 - 15 - 0936 - 0_15.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.